KR100333924B1 - 축력 측정장치 - Google Patents

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KR100333924B1
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Abstract

본 발명은 축력 측정장치에 관한 것으로, 자동차의 차축 또는 조향축 등과 같이 비틀림 토오크 및 축력을 동시에 받는 축의 축력 측정시, 세레이션부와 볼에 의해 비틀림 토오크가 축으로 전달되는 것을 방지하고 스트레인 게이지로 전달되는 축력을 저항을 최소화하여 전달함으로써 정확하게 축력을 측정할 수 있는 축력 측정장치를 제공하고자 한 것이다.

Description

축력 측정장치{Device for measuring axial force}
본 발명은 축력 측정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차의 차축 또는 조향축 등과 같이 비틀림 토오크 및 축력을 동시에 받는 축의 축력 측정시, 세레이션부와 볼에 의해 비틀림 토오크가 축으로 전달되는 것을 방지하여 순수한 축력을 측정할 수 있는 축력의 측정장치에 관한 것이다.
일반적으로 축력은 축의 원주방향과 축방향으로 스테레인 게이지를 장착하여 측정하며, 상기와 같이 측정된 데이타는 축의 설계 및 부품의 시험 조건에 사용된다.
첨부한 도 3은 종래의 축력 측정장치를 나타내는 단면도로써, 축력을 측정하고자 하는 축(2) 외주면에 축방향과 원주방향으로 스트레인 게이지(4)를 설치하여 축력에 의한 스트레인 게이지(4)의 변형율을 환산하여 축(2)에 가해지는 축력을 측정할 수 있다.
그러나, 상기와 같이 이루어진 축력 측정장치는 자동차의 차축 또는 조향축 등과 같이 축력과 비틀림 토오크를 동시에 받는 축(2)에서는 비틀림 토오크에 의한 간섭으로 스트레인 게이지(4)의 변형율이 크게 발생하여 정확하게 순수한 축력을 측정할 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 자동차의 차축 또는 조향축 등과 같이 비틀림 토오크 및 축력을 동시에 받는 축의 축력 측정시, 세레이션부와 볼에 의해 비틀림 토오크가 축으로 전달되는 것을 방지하여 순수한 축력을 정확하게 측정할 수 있는 축력의 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 축력 측정장치를 나타내는 단면도
도 2는 도 1의 'A-A' 단면도
도 3은 종래의 축력 측정장치를 나타내는 단면도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
2 : 축 4 : 스트레인 게이지
10 : 축 20 : 고정부
22 : 홀 30 : 검출부
32 : 스트레인 게이지 40 : 축력 수부
42 : 볼 44 : 스프링
46 : 설치홈 50 : 하우징
52 : 볼트 54 : 홈
60 : 세레이션부
이하 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 축력 측정장치는 외주면에 세레이션부(60)가 형성되고 일측에 홀(22)이 관통 성형된 고정부(20)와 상기 고정부(20)에 연장되어 형성되며 스트레인 게이지(32)가 설치되는 검출부(30)와 상기 검출부(30)에 연장되어 형성되며 외주면에 볼(42)과 스프링(44)이 설치되는 다수개의 설치홈(46)이 형성된 축력 수부(40)로 이루어진 축(10)과, 내주면 일측에서 상기 축(10)의 고정부(20)의 세레이션부(60)에 체결되고 상기 축력 수부(40)에 설치된 볼(42)이 안착되도록 상기 볼(42)이 설치된 위치에 대응하여 축방향으로 다수개의 홈(54)이 형성된 하우징(50)으로 구성된 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 검출부(30)는 그 직경이 고정부(20)와 축력 수부(40)보다 작은 것을 특징으로 한다.
또한, 하우징(50)에 형성된 홈(54)에는 축력 수부(40)의 유동시 볼(42)과 홈(54) 사이의 마찰을 줄이기 위하여 그리스가 충진되는 것을 특징으로 한다.
본 발명을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.
첨부한 도 1은 본 발명에 따른 축력 측정장치를 나타내는 단면도이고, 도 2는 도 1의 'A-A' 단면도이다.
이에 도시한 바와 같이, 축(10)은 하우징(50)에 고정되는 고정부(20)와 스트레인 게이지(32)가 설치되는 검출부(30)와 축력을 받아들이는 축력 수부(40)로 이루어진다.
상기 고정부(20) 외주면에는 세레이션부(60)가 형성되어 하우징(50) 내주면 일측에서 세레이션 결합되어 축(10)이 비틀림 토오크에 의해 회전되는 것을 방지할 수 있으며, 상기 고정부(20) 일측에 홀(22)이 관통 성형되어 스트레인 게이지(32)에 연결된 전선을 상기 홀(22)을 통하여 외부의 축력 계산장치(미도시됨)로 연결할 수 있는 것이다
또한, 상기 하우징(50)과 고정부(20)는 볼트(52)로 체결되어 축(10)이 비틀림 토오크에 의해 비틀리는 현상을 더욱 방지할 수 있다.
상기 고정부(20)에 연장되어 형성된 검출부(30)에는 스트레인 게이지(32)를 설치하되, 상기 검출부(30)의 직경은 작게 형성하여 작은 하중에도 스트레인 게이지(32)의 변화를 크게하여 보다 정확한 축력의 측정이 가능하다.
한편, 축력 수부(40) 외주면에는 볼(42)과 스프링(44)을 설치할 수 있는 설치홈(46)이 다수개, 바람직하게는 120°간격으로 세개, 형성되고 상기 볼(42)이 안착할 수 있는 홈(54)이 하우징(50) 내주면에 상기 볼(42)이 설치되는 위치에 대응하여 형성된다.
특히, 상기 홈(54)은 축력 수부(40)에 하중 작용시 축력 수부(40)의 미세한 유동이 저항을 적게받고 이동 가능하도록 축방향으로 형성되고, 그리스가 충진되어 볼(42)과 홈(54)과의 마찰을 최소화 하여 축력을 보다 정확하게 스트레인 게이지(32)로 전달할 수 있는 것이다.
또한, 상기 볼(42)이 하우징(50)의 홈(54)에 안착되므로 축(10)의 비틀림 코오크에 의해 축력 수부(40)가 비틀리는 것을 방지하여 스트레인 게이지(32)에 비틀림 토오크에 의한 영향을 주지 않는 것이다.
따라서, 하우징(50)과 고정부(20)는 세레이션부(60) 및 볼트(52)로 체결되고 상기 하우징(50)의 내부면에 형성된 홈(54)에 축력 수부(40)에 설치된 볼(42)이 안착되어 비틀림 토오크 발생시 축(10)이 회전되는 것을 방지하여 스트레인 게이지(32)에 비틀림 토오크의 영향을 전달하지 않는다.
또한, 축방향 하중, 즉 축력에 대해서는 볼(42)이 하우징(50) 내주면에 축방향으로 형성된 홈(54)을 따라 미끄러지면서 마찰을 최소화 하여 입력되는 축력을 검출부(30)에 설치된 스트레인 게이지(32)로 전달하여 정확한 축력을 측정할 수 있는 것이다.
이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 축력 측정장치는 자동차의 차축 또는 조향축 등과 같이 비틀림 토오크 및 축력을 동시에 받는 축의 축력 측정시, 세레이션부와 볼에 의해 비틀림 토오크가 축으로 전달되는 것을 방지하고 스트레인 게이지로 전달되는 축력을 저항을 최소화하여 전달함으로써 정확하게 축력을 측정할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 외주면에 세레이션부(60)가 형성되고 일측에 홀(22)이 관통 성형된 고정부(20)와 상기 고정부(20)에 연장되어 형성되며 스트레인 게이지(32)가 설치되는 검출부(30)와 상기 검출부(30)에 연장되어 형성되며 외주면에 볼(42)과 스프링(44)이 설치되는 다수개의 설치홈(46)이 형성된 축력 수부(40)로 이루어진 축(10)과,
    내주면 일측에서 상기 축(10)의 고정부(20)의 세레이션부(60)에 체결되고 상기 축력 수부(40)에 설치된 볼(42)이 안착되도록 상기 볼(42)이 설치된 위치에 대응하여 축방향으로 다수개의 홈(54)이 형성된 하우징(50)으로 구성된 것을 특징으로 하는 축력 측정장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 검출부(30)는 그 직경이 고정부(20)와 축력 수부(40)보다 작은 것을 특징으로 하는 축력 측정장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 하우징(50)에 형성된 홈(54)에는 축력 수부(40)의 유동시 볼(42)과 홈(54) 사이의 마찰을 줄이기 위하여 그리스가 충진되는 것을 특징으로 하는 축력 측정장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04256815A (ja) * 1991-02-08 1992-09-11 Nok Corp 軸力センサ
JPH09318469A (ja) * 1996-05-29 1997-12-12 Fanuc Ltd せん断ひずみゲージを用いた６軸力センサ
JPH1026567A (ja) * 1996-07-12 1998-01-27 Kubota Corp トルク測定装置

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